2025年高考物理突破：机械振动和机械波（原卷版）

机械振动机械波

质量监测试卷

本试卷分第I卷（选择题）和第n（非选择题）两部分。满分：100分；考试时间：75分钟

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名.班级.座号.准考证号填写在答题卡上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号

对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁.完整。

3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。

第I卷（选择题，共43分）

一、单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只

有一项是符合题目要求）

1.无人驾驶汽车上安装的车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（）

A.激光是横波B.超声波是横波C.激光是机械波D.超声波是电磁波

2.如图所示，弹簧振子在8、C间做简谐振动，O为平衡位置，BO=OC=5cm,若振子从8第一次运动

到O的时间是0.5s,则下列说法正确的是（）

------1-----1-------1

qBocv

A.振幅是10cmB.振动周期是Is

C.经过一次全振动，振子通过的路程是10cmD.从2开始经过3s,振子通过的路程是30cm

3.蟾除在池塘边平静的水面上鸣叫，某时形成如图所示的水波。若蟾蛛的鸣叫频率不变，下列选项正确的

是（）

A.岸边的人接收到鸣叫的声波是横波

B.水波从浅水区传入深水区，频率变小

C.水面上的落叶遇到水波后做受迫振动

D.水波遇到大石头比遇到小石头更容易发生衍射现象

4.如图甲所示，弹簧振子以。点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位

移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）

甲乙

A.f=0.2s时，振子在。点右侧6cm处

B.f=0.6s和f=1.0s时，振子的位移相同

C.f=0.8s时，振子的动能最大

D.t=1,2s至卜=1.6s的时间内，振动的能量逐渐减小

5.如图甲，。点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、2之间来回

摆动。图乙表示细线对摆球的拉力大小厂随时间f变化的曲线，图中r=O为摆球从A点开始运动的时刻，

则该单摆的周期为（）

甲

A.0.1万B.0.2%

C.0.4%D.0.8乃

6.我国的YLC-2E型反隐形米波雷达能探测到450公里外超音速飞行的各类隐形战斗机，堪称隐形战斗机

的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在Im~10m范围内，一列

米波在y0时刻的波形图如图所示，尸、。是波上的两个质点，接下来一小段时间内质点尸的加速度减小，

质点。在时刻。=0时刻后）第一次到达波峰，下列说法正确的是（）

B.质点P比质点。更早到达波峰

C.该波的波速为半D.该波的频率为J

7.一列简谐横波在，=0时刻的波动图像如图1所示，质点M、N刚好在平衡位置，质点尸在波峰。质点N

的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（）

C.质点Af在/=；S时位移为-0.02mD,质点N的平衡位置坐标XN=7.5m

二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.绽放激情和力量，升腾希望与梦想。如图甲，“龙狮舞水城”表演中绸带宛如水波荡漾，展现水城特色，

舞动的绸带可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，图乙为，=0时的波形图，此时质点P在平衡位置，质点。

在波谷位置，图丙为质点尸的振动图像，则（）

A.该波沿x轴负方向传播

B.0~ls内，质点。沿x轴方向运动3m

C.该波传播速度为3m/s

D.f=ls时，质点P的加速度最大

9.如图甲，湖泊水面上有一列浮球，用来警示过往船只注意安全。图乙为简化俯视图，所有浮球等间距排

成一条直线，水面上的O点垂直于水面xOy持续沿z轴振动，形成了沿水面传播波长2=24m的水波。当所

有浮球全部振动后开始计时，以竖直向上为z轴正方向，其中浮球A、B的振动图像如图丙所示，已知

OB=18m,OA>OB,OA-OB<Aa则（）

丙

A.r=0时，1号浮球位于平衡位置下方且沿z轴正向运动

B.r=0时，6号浮球位于平衡位置上方且沿z轴负向运动

C.t=1s时，1号浮球与2号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反

D.f=ls时，5号浮球与6号浮球都位于平衡位置的上方且运动方向相反

10.轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球

由静止释放，箱子竖直下落场后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱

子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k,箱子和小球的质量均为m,

重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）

A.箱子下落过程中，箱子机械能守恒

B.箱子落地后，弹簧弹力的最大值为3%g

C.箱子落地后，小球运动的最大速度为2g行

.2P2

D.箱子与地面碰撞损失的机械能为丝旦

第n卷（非选择题，共57分）

三、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（6分）某同学用单摆周期公式测当地重力加速度的值，组装了几种实验装置。

（1）下列最合理的装置是

（2）用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径mm。周期公式中的/是单摆的摆

长，其值等于摆线长与之和（用d表示）。

234cm

05101520

（3）实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期T,该同学误将摆线长度当成了摆长，作出片_/图像如图

乙，该图像的斜率为一（填1或47r2"言2”）。

/m

0

12.（10分）某实验小组进行弹簧振子运动周期的实验探究。

.EN

（1）甲同学先测量弹簧的劲度系数，他将力传感器固定在铁架台上，力传感器下端悬挂一弹簧，测量弹簧自

由悬挂时的长度不。依次挂上不同质量的小球，稳定时，记录力传感器的示数/，用毫米刻度尺测量弹簧

的长度并计算出弹簧伸长量Ax，根据数据得出图甲，由图甲可得，该弹簧的劲度系数尢=N/mo（保

留三位有效数字）

（2）乙同学用竖直弹簧振子进行实验，竖直弹簧振子的振动是简谐运动，他猜想弹簧振子的周期与弹簧的劲

度系数及振子质量有关，于是他采用控制变量法进行实验。

①保持振子的质量不变，换用不同劲度系数的弹簧，探究弹簧振子的周期跟弹簧劲度系数的关系，测量数

据如表中所示。为了找到T与左的线性关系，应选择表中的（选填或“/”）作为图乙中的

横坐标，根据表中数据在图乙中作出相应图线，由图线可得出的结论是O

r/»

周期T与劲度系数上的关系

序号T/s左/(N/m)-/(m/N)

k

10.9267.8300.1280.357

20.81610.0530.0990.315

30.67714.4780.0690.263

40.58418.1530.0550.235

50.52324.1940.0410.203

②在保持弹簧劲度系数不变情况下，改变小球质量，探究弹簧振子的振动周期跟振子质量的关系，通过和

①中同样的方法可以探究出T与机的定量关系，从而完成探究。

（3）丙同学利用实验（1）中的方法测量弹簧的劲度系数时，把弹簧平放在水平桌面上测量其原长，用得到的

数据逐一计算出每次弹簧的劲度系数，取其平均值作为测量结果，他发现该值比甲同学的测量结果偏小，

你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由

四、解答题（本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出

最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.（10分）地震波既有纵波也有横波，是由同一震源同时产生的，两者均可简化为频率不变的简谐波。纵波

是推进波，又称P波，在地壳中的传播速度vp=6km/s；横波是剪切波，又称S波，在地壳中的传播速度

vs=4km/so某研究性学习小组研制了一种简易地震仪，由竖直弹簧振子M和水平弹簧振子Q组成，如图

甲所示。在一次地震中，震源位于此地震仪的正下方，观察到两组弹簧振子先后振动起来，起振时间相差

为3s,同时装置记录下水平弹簧振子Q的振动图像如图乙所示。则：

（1）弹簧振子M和Q哪个先开始简谐振动？请简述理由。

（2）该地震波的横波波长是多少千米？

(3)震源距离地震仪多少千米?

14.(14分)一列横波在x轴上传播，在％=0时刻波形如图中实线所示，芍=005s时刻波形如图中虚线所示。

若周期大于求：

(1)由波形曲线读出这列波的振幅和波长；

(2)若波向x轴正向传播，则波的周期是多少;

(3)若波向x轴负向传播，则波的速度是多少。